端头加固施工方案.docx

1、端头加固施工方案第一章、工程概况1.1 工程概况1.1.1工程简介厦门市轨道交通1号线一期土建工程第二标段一工区管段起讫里程YDK21+937.439YDK26+685.925，线路长2911m，包含三站两区间，分别为董任站、集美中心站、诚毅广场站、董任站集美中心站区间、集美中心站诚毅广场站区间。董任站集美中心站区间起于董任站，出董任站向北行，经过杏林湾二号路，下穿杏林湾、官任村后到达集美中心站。区间沿线主要为空地、杏林湾、村民房。董任站集美中心站区间起讫里程：YDK22+167.744（ZDK22+168.249）YDK23+378.410（ZDK23+378.410），全长1210.666

2、（左1218.320）m，其中左线长链8.159m。集美中心站诚毅广场站区间，起于集美中心站，沿在建纵八路南北敷设，经新洲路、下穿在建钟楼后到达诚毅广场站。沿线现状为在建公园、在建高层房屋，下穿有新洲路共同沟、钟楼。区间起讫里程：YDK23+650.910（ZDK23+982.910）DK26+489.073全长1000.392（左662.013）m，其中右线短链1837.771m（左线短链1844.150m），左线ZDK23+982.910ZDK24+017.910为竖井及矿山法段。线路轨面埋深1531m。本工区两台盾构由诚毅广场站小里程端下井始发，其中左线：盾构经集美中心站站后停车线北端竖

3、井吊出转场至董任站大里程端盾构井二次始发经董任站集美中心站区间至集美中心站小里程端吊出解体；右线：盾构经集美中心站大里程端盾构井吊出转场至董任站二次始发经董任站集美中心站区间至集美中心站小里程端吊出解体。见图1.1.1-1所示。图1.1.1-1 盾构筹划图本区间盾构累计始发、到达8次，加固端头共5个，2个始发端头（董任站大里程端头、诚毅广场站小里程端头）；3个到达加固（集美中心站小里程端头，集美中心站大里程端头、集诚区间左线吊出竖井端头）。1.1.2 水文地质条件1.1.2.1工程地质条件本工区区间地质条件主要包含以下岩土地层，描述如下：黏土质素填土（Qs/）棕红色、褐黄色，硬塑。主要由黏土及

4、花岗岩残积土组成，含少量角砾，偶见植物根系。该层广泛分布于场地地表，层厚1.210m。标贯实测击数平均值N=9.6击/30cm，标贯修正击数平均值N=8.5击/30cm。砂质素填土（Qs/）紫红色，稍湿，松散。主要由中砂组成，底部含少量的角砾，成份为中等风化花岗岩。碎石素填土（Qs/）灰白色，稍湿，密实。主要由碎石角砾及中粗砂组成，碎石角砾成份为中等风化花岗岩。粉质黏土（Q/4al-pl/） 灰色，灰黄色，可塑。主要由粉、黏粒组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。标贯实测击数平均值N=10击/30cm，标贯修正击数平均值N=8.2击/30cm。中砂（Q/4al-pl/）黄色，饱和，稍密。成份

5、以石英、长石为主，偶见角砾、碎石，分选、磨圆差，棱角状，无胶结。标贯实测击数平均值N=14.2击/30cm，标贯修正击数平均值N=11.1击/30cm.。粗砂（Q/4al-pl/）灰黄色，灰白色，饱和，中密。主要成份为石英、长石，棱角状、次棱角状，分选性较好，含少量黏性土，局部为中砂。标贯实测击数平均值N=17.6击/30cm，标贯修正击数平均值N=13.3击/30cm.。淤泥（Q4m/）灰黑色，软塑流塑，成分以黏性土为主，局部含15-40%的中、细砂粒及少量腐殖质，无光泽反应，无摇振反应，干强度较高，韧性较高，切面稍有光滑。主要分布于杏林湾河床内，层厚1.77.3m，顶面埋深0.06.3m。

6、该层共进行20次标贯，标贯实测击数平均值N=1.1击/30cm，标贯修正击数平均值N=1击/30cm；根据室内试验：天然密度=1.61.86g/cm3，天然含水率w=39.266.4%，天然孔隙比e0=1.001.75，液性指数IL=0.901.93，压缩系数a0.1-0.2=0.682.26MPa-1，压缩模量Es0.1-0.2=1.112.76MPa。（天然含水率、液性指数为筛去粒径大于0.5mm粗颗粒后确定）。淤泥质土（Q4m/）灰黄-灰白色，软塑流塑，成分以黏性土为主，局部含15-40%的中、细砂粒及少量腐殖质，无光泽反应，无摇振反应，干强度较高，韧性较高，切面稍有光滑。主要分布于杏林

7、湾河床内，层厚0.82.4m，顶面埋深0.64.2m。该层共进行21次标贯，标贯实测击数平均值N=2.7击/30cm，标贯修正击数平均值N=2.3击/30cm；根据室内试验：天然密度=1.542.08g/cm3，天然含水率w=17.8127.4%，天然孔隙比e0=0.9012.917，液性指数IL=0.81.88，压缩系数a0.1-0.2=0.512.6MPa-1，压缩模量Es0.1-0.2=0.996.33MPa。（天然含水率、液性指数为筛去粒径大于0.5mm粗颗粒后确定）。淤泥质砂（Q4m/）深灰色、灰白色，松散，饱和，砂粒含量约为55%，余为黏、粉粒及少量有机物质组成，局部含少量腐殖质，

8、层厚0.72.8m。顶面埋深3.812.7m。该层共进行10次标贯，标贯实测击数平均值N=2.1击/30cm，标贯修正击数平均值N=1.8击/30cm；根据室内试验：天然密度=1.441.94g/cm3，天然含水率w=1847.9%，天然孔隙比e0=0.801.35。残积砂质黏性土（Qel/）褐黄色，可塑，成份以黏性土为主，含约812%的石英质角砾，粒径2-5mm，为花岗岩风化残积土，切面稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。残积砂质黏性土（Qel/）灰黄色，硬塑，主要以长石等矿物风化后的黏性土为主，含石英颗粒在1020%，可见少量黑云母碎片，粘性较差，韧性低，干强度低，无摇震反应，切面

9、粗糙。标贯实测击数平均值N=24.7击/30cm，标贯修正击数平均值N=17.9击/30cm。全风化花岗岩（/53(1)b/）褐黄色，花岗结构尚可辨认，岩石已风化成砂土状，岩芯呈土柱状，手捏易散。标贯实测击数平均值N=38击/30cm，标贯修正击数平均值N=26.3击/30cm。散体状强风化花岗岩（/53(1)b/）褐黄色夹点状灰白色，花岗结构，岩石已风化呈土状及砂土状，岩芯呈土柱状，手捏易散。标贯实测击数平均值N=58.1击/30cm，标贯修正击数平均值N=38.8击/30cm。碎裂状强风化花岗岩（/53(1)b/）褐黄色、灰白色，岩芯呈碎块状。中粗粒花岗结构，碎裂状结构，矿物成分由长石、石

10、英及黑云母等组成，风化较强烈，裂隙发育，岩体破碎。中等风化花岗岩（/53(1)b/）灰白色夹肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，矿物成分主要由长石、石英及黑云母等组成，裂隙较发育，裂隙面泥质充填或铁锰质渲染，岩体较完整，岩体基本质量等级级。岩芯锤击声清脆、易沿裂隙碎裂。杏林湾水库至集美中心站段内钻孔揭示该层，顶面埋深16.630.8m，钻孔均未揭穿该层。根据室内试验：天然抗压强度fc=65.3MPa175.0MPa，最大可达196MPa；饱和抗压强度fr=47.7MPa118.0MPa，最大可达133MPa。中等风化花岗岩球状风化体（/53(1)b/）灰白色夹肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，矿

11、物成分主要由长石、石英及黑云母等组成，裂隙较发育，裂隙面泥质充填或铁锰质渲染，岩芯锤击声清脆、易沿裂隙碎裂。本次勘察阶段场地范围内有7孔揭示该层，顶面埋深14.338.9m，钻孔揭示层厚0.32.2m。根据室内试验：天然抗压度fc=65.3MPa175.0MPa，最大可达196MPa；饱和抗压强度fr=47.7MPa118.0MPa，最大可达133MPa。微风化球状风化体（/53(1)b/）浅黄灰色-斑杂，成份以长石、石英为主，含少量暗色矿物，中粗粒花岗结构，块状构造，裂隙不发育，岩芯柱状，节长14-28cm，岩质较硬，锤击声脆。天然极限抗压强度fc=81.3147MPa，饱和极限抗压强度fr

12、=61.8125MPa。岩体基本质量等级分类为级。全风化辉绿岩（）灰白色，岩芯呈土柱状。散体状结构，风化剧烈，裂隙极发育，岩芯手捏成砂土状。强风化辉绿岩（）灰绿色或灰黄色，岩芯呈土柱状。辉绿结构，块状构造，矿物成分主要由辉石和长石等组成，风化较强烈，裂隙发育。岩芯锤击易碎、声哑。始发加固施工区域的地质情况见地层加固剖面图1.1.2-1、1.1.2-2，接收端加固施工区域的地质情况见地层加固剖面图1.1.2-3。1.1.2.2水文地质条件1)地表水、地下水的赋存及类型地表水为杏林湾水库水，分布于YDK22+727YDK22+887段。地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于

13、冲洪积砂层中。以孔隙潜水为主，人工填土层中存在上层滞水，地下水位埋深7.515.8m，标高-32.7m。基岩裂隙水主要赋存于基岩强、中等风化带中。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂隙水发育具非均一性。区间范围内冲洪积砂层分布规律性差，主要呈透镜状分布，局部层状分布，级配较好，分选较差，砂层总厚度大体在0.45.1m，埋深6.513.4m，黏粒含量较大，富水性及透水性一般，含水量一般；黏土、残积土及

14、全化层富水性及透水性较差，含水量较小，为相对隔水层。局部地段含水层与相对隔水层交错分布，因此在区间范围地下水局部具有微承压性，相对于含水层顶面承压水头高35m。2)地下水的补给、径流、排泄及动态特征地下水主要受大气降水补给，其次受地表水补给，径流途径较好，局部较差。地下水的渗流方向由相对较高水头处向相对较低水头处渗流，流速低，流量小。从地下水位反映的形态看，地势高则地下水水位高，反之则地下水位低。场地范围内地下水动态变化较大，年变幅一般24m。3）水化学特征根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版），按类环境类型及在A类条件下，地下水对混凝土结构具中腐蚀性；在干湿交替环境

15、下，地表水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下，地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。按照混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008），地下水中PH值对混凝土结构具侵蚀性，环境作用等级V-C。1.1.3 地形地貌董集区间范围内地形起伏相对较小，以滨海平原为主，大里程端为残积台地地貌。目前地面高程0.019.0m。集诚区间范围内地形稍有起伏，以冲海积阶地为主，局部为坡残积台地，地面高程025m。现多为交通道路、城市广场及低矮住宅区。诚毅广场站端头位于纵八路路上，地形平坦，该处标高67m。1.1.4地下管线董任站始发端位于现状民房下，经调查无管线。集美中心站小里程端为尚未征

16、迁完成的山坡，无管线。诚毅广场站位于新盛路(未建)和纵八路交叉口。诚毅广场的各类管线尚未投入使用，采用临时废除处理。集美中心站大里程端为市民公园山坡，无管线。图1.1.2.1董集区间盾构始发地层加固剖面图图1.1.2-2集诚区间始发地层加固剖面图 图1.1.2-3董集区间盾构到达地层加固剖面图1.2设计概况1.2.1设计概况端头加固设计盾构进出洞洞门外土体为软弱含水的土层，若不提前加固处理极易坍方、流砂、涌水，造成地面塌陷，甚至使盾构失去控制，为确保盾构机进出洞施工安全，必须对洞门外土体进行加固处理，为保证盾构始发安全，当盾构始发出现异常时能够迅对端头地基进行降水，在盾构加固体外设置管井作为应

17、急井，管井伸入隧道底部以下不小于2m。本区间盾构累计始发、到达8次，加固端头共2个，2个始发加固（董任站大里程端头、诚毅广场站小里程端头）；3个到达加固（集美中心站小里程端头，集美中心站大里程端头、集诚区间左线吊出竖井端头）。董任站集美中心站区间始发端采用850600三轴搅拌桩、850600三重管旋喷桩进行加固，加固范围为隧道外侧3m,加固长度10m。董任站盾构始发端头加固平面图见图1.2.1-1。董任站集美中心站区间到达端头采用两侧800600三重管旋喷桩、外侧降水进行低层加固，加固范围为隧道结构外侧3m。集美中心站盾构到达端头加固平面图见图1.2.1-2。诚毅广场站南端盾构始发端头加固区长

18、度“盾构主机长度+01.0m”，始发端加固长度10m，径向加固厚度取3.0m。采用外侧三边素混凝土墙+内部三管旋喷桩800600进行加固，并内部设置3口管井+1口水位检查井。盾构始发端头加固平面图见图1.2.1-3。诚毅广场站集美中心站区间盾构到达前进行端头加固，端头土体加固采用2排三重管高压旋喷桩+管井降水，每个端头各设2口管井。旋喷桩桩径800mm，咬合200mm。加固长度为4m，宽度为洞圈延伸3m，其中端头井侧2排旋喷桩到顶。盾构接收端头加固平面图、剖面见图1.2.1-4。图1.2.1-1董任站盾构始发端头加固平面图图1.2.1-2集美中心站盾构到达端头加固平面图图1.2.1-3诚毅广场

19、站盾构始发端头加固平面图图1.2.1-4集诚区间盾构接收端头加固平面图、剖面图1.2.2搅拌桩董任站盾构始发端头土体加固采用三重管搅拌桩进行加固，搅拌桩桩径850mm，咬合200mm，桩长为18962mm。1.2.3 旋喷桩董任站盾构始发端头土体加固采用三重管旋喷桩进行加固，旋喷桩桩径850mm，咬合200mm，桩长为18962mm。集美中心站盾构到达端头土体加固采用三重管旋喷桩进行加固，旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，桩长为18962mm。诚毅广场站盾构始发端头土体加固采用三重管旋喷桩进行加固，三管旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，始发端桩长为18829mm；集诚区间接收端采用三重

20、管旋喷桩进行加固，左线接收端桩长为25018mm，右线接收端桩长26969mm。1.2.4 连续墙连续墙墙厚800mm,纵向10m，宽度至结构线外2.0m，深度为地面至隧道底部3m。1.2.5管井降水设置管井+水位检查井，检查井必要时进行降水。1.3施工要求及技术保证条件1.3.1 旋喷桩旋喷桩桩位偏差不得大于50mm，采用42.5MPa硅酸盐水泥，空气压力0.50.7MPa，浆液压力2040MPa，提升速度为720cm/min，旋转速度1020rpm，水泥掺量每延米不低于230kg。以上建议值供参考，具体施工参数需通过试验及施工经验、现场情况共同确定，加固后的土体有良好的均匀性,自立性,密封

21、性,加固体无侧限抗压强度大于0.8MPa,渗透系数小于10-7/cm/sec。并布设掌子面超前探孔，探孔全断面布置且不少于9孔，每小时汇水总量不得超过20L。若达不到设计要求，应及时采取注浆或复喷等方式补强。 图纸设计要求实桩水泥掺量20%，弱加固区水泥掺量7%。在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：若水泥量剩余措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度；若水泥量不够措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值。1.3.2 搅拌桩深层搅拌桩直径

22、850，桩间搭接长度250mm 。深桩身采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量建议值取20%，泥浆水灰比为0.450.55。施工前必须进行工艺性试桩，数量不得少于2根，以保证搅拌桩达到设计所需要的桩长、直径以及强度等要求。搅拌桩垂直允许偏差不得大于1/200，桩位偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于10mm。在搅拌下沉和提升过程中，控制下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min。控制重复搅拌提升速度在0.81.0m/min以内，以保证加固范围内土体均得到充分搅拌。压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。发现管道堵塞，立即停泵进行处理。待处

23、理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆，等1020秒后恢复正常搅拌，以防断桩。相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时。若因故超时，搭接施工中必须放慢脚步速度保证搭接质量。1.3.3 连续墙连续墙槽段接头采用锁口管接头型式。墙幅相接处泥土清除干净，保证止水效果。1.3.4管井降水管井插入盾构结构下3m，降水到结构下部2m。1.3.5 施工重难点(1) 地层中存在中砂层与粗砂层，确保地下连续墙施工中深槽槽壁稳定是本工程的难点；(2) 保证连续墙槽段接头以及连续墙与主体结构围护桩之间的止水效果是本工程的重点。1.4参建单位(1) 建设单位：厦门轨道交通集团有限公司(2) 设计单位：中铁二院

24、工程集团有限责任公司（总体）广州地铁设计研究院有限公司（工点）(3) 勘察单位：中铁二院工程集团有限责任公司(4) 监理单位：华铁工程咨询有限责任公司(5) 施工单位： 中国铁建股份有限公司第二章、编制依据2.1设计图纸(1)厦门市轨道交通1号线一期工程施工图设计-区间工程-董任站集美中心站-盾构区间-区间隧道平纵断面（一）。(广州地铁设计研究院有限公司)(2)厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段-集美中心站-岩土工程勘察报告。(中铁二院工程集团有限责任公司)(3)厦门市轨道交通1号线一期工程施工图设计-区间工程-集美中心站诚毅广场站-盾构区间-区间隧道平纵断面（一）。(广州地铁设计研究院有限

25、公司)(4)厦门市轨道交通1号线一期工程施工图设计-区间工程-集美中心站诚毅广场站-盾构区间-区间隧道平纵断面（二）。(广州地铁设计研究院有限公司)(5)厦门市轨道交通1号线一期工程详勘阶段-诚毅广场站-岩土工程勘察报告。(中铁二院工程集团有限责任公司)2.2标准、规范(1)建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）(2)地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003年版）(3)建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）(4)城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）(5)城市轨道交通技术规范（GB50490-2009）(6) 建筑工

26、程质量检验评定标准（GB50210-2001）；(7) 城市轨道交通工程项目建设标准（建标1042008）(8)建筑桩基技术规范(JGJ 79-2012)(9)建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）(10) 地下工程防水技术规范（GB501082008）(11)钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2012）(12)钢筋机械连接技术规程（JGJ 107-2010）(13)建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）(14)建筑地基基础技术规范（DBJ 13-07-2006）(15)建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012）(16)建筑施工土石方工程安全技术规范（JGJ 180-2

27、009）(17)建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）(18)供水管井技术规范(GB50296-99)(19)城市轨道交通岩土工程勘察规范（GB50307-2012）(20)基坑管井降水工程技术规范（DB42/T830-2012）(21)危险性较大的分部分项工程安全管理办法 ( 建质 200987号文件)(22) 福建省标准建筑地基基础技术规范（DBJ13072006）(22)厦门市深基坑支护工程技术管理规定（厦建科1997002号文件）(23) 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程(DBJ01-96-2004)及国家、部委和厦门市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。2.3编

28、制范围本方案涉及的工程范围为厦门市轨道交通1号线一期土建工程二标一工区董任站集美中心站始发端头加固、到达端头加固及集美中心站诚毅广场站始发端端头加固、到达端头的内容，具体工程内容包含地下连续墙施工、三管搅拌桩施工、三管旋喷桩施工、管井降水施工。2.4编制原则(1)在充分理解招标文件、设计图纸及认真踏勘现场的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案。(2)施工区段合理划分，施工进度安排均衡、高效。(3)保护环境、保护文物，文明施工。施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。(4)严格贯彻“预防为主、安全第一”的原则，确保工程质量和工期。(5)坚持优化技术方案和推广应用“

29、四新”成果，加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程全面创优。(6)加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。第三章、施工计划3.1施工进度计划董任站始发端采用850600三轴搅拌桩、800600三重管旋喷桩及降水进行加固。始发端头土体加固外围施工进度计划如下：旋喷桩施工：2014年7月20日2014年8月22日，共计31天；搅拌桩施工：2014年8月23日2014年9月23日，共计31天；降水井施工：2014年8月25日2014年9月28日，共计4天。集美中心站小里程到达端头采用两侧800600三重管旋喷桩、外侧降水进行地层加固，到达端头土体加固外围施工进度计划如

30、下：旋喷桩施工：2015年2月15日2015年3月7日，共计21天；降水井施工：2015年3月8日2015年3月11日，共计4天。诚毅广场站南端头土体加固外围采用800mm厚素连续墙，用C20素混凝土浇筑。先施工三管旋喷桩，随后施工素连续墙和管井降水施工。始发端施工进度计划如下：旋喷桩施工：2014年2月20日2014年3月22日，共计31天；连续墙施工：2014年3月23日2014年4月22日，共计30天；咬合旋喷桩施工：2014年4月22日2014年4月24日，共计3天；降水井施工：2014年4月24日2014年4月26日，共计2天；集美中心站及竖井盾构到达端头土体加固采用2排三重管高压旋喷桩，设4口管井，每个端头各设2口管井。先施做外侧旋喷桩，待盾构井主体结构变形稳定后，再施做端头井侧2排旋喷桩。接收端施工进度计划如下：旋喷桩施工：2014年8月1日2014年8月25日，共计25天；降水井施工：2014年9月26日2014年9月30日，共计4天；3.2材料计划集诚区间端头加固施工所需材料进场配置详见下表3.2.1所示。表3.2.1 材料进场数量表位置类型单位工程量端头加固三管旋喷桩（800）水泥PO.42.5kg5160243连续墙素砼C20m3656.